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Methodenartikel

Machen, Prüfung und Verwendung von Kalium-Ionen selektive Mikroelektroden im erwachsenen Gehirn Gewebe Scheiben

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DOI:

10.3791/57511

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7. Mai 2018

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Kalium-Ionen zur Membran-Ruhepotential der Zellen und extrazellulären K+ -Konzentration ist ein entscheidender Regulator der zellulären Erregbarkeit. Wir beschreiben, wie zu machen, zu kalibrieren und monopolare K+-selektive Mikroelektroden. Mit Hilfe dieser Elektroden ermöglicht die Messung von elektrisch evozierten K+ Konzentration Dynamik in Erwachsene hippocampal Scheiben.

Zusammenfassung

Kalium-Ionen wesentlich dazu beitragen, die Membran-Ruhepotential der Zellen und extrazellulären K+ Konzentration ist daher ein entscheidender Regulator der Erregbarkeit der Zelle. Konzentrationen von extrazellulären K+ beeinflussen die ruhenden Membran potenzielle und zellulären Erregbarkeit durch Verschiebung der Gleichgewichte zwischen geschlossenen, offenen und inaktivierten im Hinblick auf spannungsabhängige Ionenkanäle, die Aktionspotentials zugrunde liegen verändert Initiierung und Leitung. Daher ist es wertvoll, extrazelluläre K+ Dynamik im Gesundheits- und Kranken Staaten direkt zu messen. Hier beschreiben wir, wie zu machen, zu kalibrieren und monopolare K+-selektive Mikroelektroden. Wir ihnen in Erwachsene hippocampal Gehirnscheiben elektrisch evozierten K+ Konzentration Dynamik Messen eingesetzt. Die vernünftige Nutzung von solchen Elektroden ist ein wichtiger Bestandteil der zelluläre und biophysikalische Mechanismen zu bewerten, die extrazelluläre K+ -Konzentrationen im Nervensystem Steuern musste Toolkit.

Einleitung

Kalium-Ionen-Konzentrationen sind fest im Gehirn geregelt, und deren Schwankungen üben einen starken Einfluss auf die Membran-Ruhepotential aller Zellen. Im Hinblick auf diese kritische Beiträge ist ein wichtiges Ziel der Biologie, die zellulären und biophysikalischen Mechanismen zu bestimmen, die verwendet werden, um die Konzentration von K+ fest zu regulieren in den extrazellulären Raum in verschiedenen Organen des Körpers1 , 2. eine wichtige Voraussetzung in diesen Studien ist die Fähigkeit, K+ Konzentrationen genau zu messen. Obwohl viele Komponenten, die zur Kalium Homöostase im Gehi....

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Protokoll

Alle Tierversuche wurden durchgeführt in Übereinstimmung mit den nationalen Institut Health Guide für die Pflege und Verwendung von Labortieren und wurden von der Kanzlers Animal Research Committee an der University of California, Los Angeles genehmigt. Alle Mäuse waren mit Futter und Wasser zur Verfügung Ad Libitum in einer 12 h hell-dunkel-Umgebung untergebracht. Alle Tiere waren gesund mit keine offensichtlichen Verhaltensänderungen, nicht in früheren Studien einbezogen wurden und während der lichtzyklus geopfert wurden. Daten für Experimente wurden von Erwachsenen Mäusen (6-8 Wochen alt für alle Experimente) gesammelt.

1. Vorbere....

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Ergebnisse

Für selektive Messung der extrazellulären K+bereiteten wir IONENSELEKTIVE Mikroelektroden beschichtet mit einer hydrophoben Schicht durch Silanisierung sauber Borosilikatglas Pipetten (Abbildung 1A). Diese Beschichtung ermöglicht die K+ -Ionophore mit Streptomyceten zum Ausruhen an der Spitze der Elektrode und erlauben nur K+ Fluss durch eine schmale Öffnung an der Elektrodenspitze (Abbildung 1 b).......

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Diskussion

Die Methode, die wir hier beschreiben konnten wir K+ Dynamik als Reaktion auf die elektrische Stimulation von Schaffer Sicherheiten in akuten hippocampal Scheiben von Erwachsenen Mäusen zu beurteilen. Unsere Methode der Vorbereitung K+ Ion selektiv Mikroelektroden ist ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Verfahren12,13,14,15. Diese Methode hat jedoch Vorteile gegenüber .......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Die Khakh Lab wurde von NIH MH104069 unterstützt. Der Mody Lab wurde von NIH NS030549 unterstützt. J.C.O. Dank der NIH T32 neuronale Mikroschaltungen Training Grant(NS058280).

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
VibratomeDSKMicroslicer Zero 1
Maus: C57BL/6NTac InzuchtmäuseTaconicStock#B6
MikroskopOlympusBX51
ElektrodenabzieherSutterP-97
Ag/AgCl gemahlenes PelletWPIEP2
pCLAMP10.3Molecular Devicesn/a
Benutzerdefinierte Mikrofil 28G SpitzeWelt PräzisionsinstrumenteCMF28G
WolframstabA-M Systeme716000
Bipolare StimulationselektrodenFHCMX21XEW (T01)
Stimulus IsolatorWelt PräzisionsinstrumenteA365
Gras S88 StimulatorGras Instrumente UnternehmenS88
Pipetten aus BorosilikatglasWorld precision instruments1B150-4
A bis D PlatineDigidata 1322AAxon Instruments
SignalverstärkerMulticlamp 700A oder 700BAxon Instruments
HeadstageCV-7B Cat 1Axon Instruments
Patch ComputerDelln/a
NatriumchloridSigmaS5886
KaliumchloridSigmaP3911
HEPESSigmaH3375
NatriumbicarbonatSigmaS5761
Natriumphosphat MonobasischSigmaS0751
D-GlukoseSigmaG7528
CalciumchloridSigma21108
MagnesiumchloridSigmaM8266
ValinomycinSigmaV0627-10mg
1,2-Dimethyl-3-nitrobenzolSigma40870-25ml
Kaliumtetrakis (4-chlorphenyl)boratSigma60591-100mg
5% Dimethyldichlorsilan in HeptanSigma85126-5ml
TTXCayman Chemical Company14964
SalzsäureSigmaH1758-500mL
SaccharoseSigmaS9378-5kg
Pipette MikromanipulatorSutterMP-285 / ROE-200 / MPC-200
ObjektivOlympusPlanAPO 10xW

Referenzen

  1. McDonough, A. A., Youn, J. H. Potassium homeostasis: The knowns, the unknowns, and the health benefits. Physiol Bethesda Md. 32 (2), 100-111 (2017).
  2. Hille, B. Ion channels of excitable membranes. , Sinauer. Sunderland, MA. 507(2001).
  3. Kofuji, P., Ceelen, P., Zahs, K. R., Surbeck, L. W., Le....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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